第6章 旋风分离器
第六章药材的粉碎、筛析、混合
析
即离析，系指粉碎后的药料粉末经 空气或液体(水)流动或旋转的力， 使粗粉(重)与细粉(轻)分离的操作。 包括风析与水飞 2.目的： 1）使粗粉与细粉分离（或分等）； 得规定细度粉末 2）混合
二．药筛的种类与规格 药筛 是筛选粉末粒度(粗细)或混匀粉末 的工具。
药筛系指按药典规定，全国统一用于药剂生产 的筛．或称标准药筛。 在实际生产中也常使用工业用筛（与药 筛标准接近）。
研磨混合原则 ： (1) 打底套色法：组分色泽悬殊时应用.步骤: 先用其他量多的药粉饱和研钵 将量少的、色深的药粉先放入研钵中作入基础 即“打底”； 然后将量多的、色浅的药粉等量递增分次加入 研钵内，轻研混匀 (2)等量递增法：当处方中药物量的比例悬殊时， 可采用“等量递增法”： 取等量量小的组分与量大的组分，同时置混 合器中混匀，再加入与混合物等量的量大组分 稀释均匀，如此倍量增加至加完全部量大的组 分。
《中国药典》2005版标准筛规格
筛号
一号筛 二号筛 三号筛 四号筛 五号筛 六号筛 七号筛
筛孔内径（平均值）μm
2000±70 850 ±29 355 ±13 250 ±9.9 180 ±7.6 150 ±6.6 125 ±5.8
目号
10 24 50 65 80 100 120
八号筛
九号筛
90 ±4.6
开路粉碎的定义
开路粉碎的特点
干法粉碎与湿法粉碎
干法粉碎的定义
将药物经过适当的干燥处 理，使药物中的水分含量降低 至一定限度再行粉碎的方法。
单独粉碎和混合粉碎
单独粉碎适用范围
氧化性与还原性必须单独 粉碎贵重药物、毒性与刺激性 药物。 两种或两种以上的物料同 时粉碎的操作。 避免粘性物料或热塑性物料 的粘壁或粉粒间的聚集
15 第六章 液固分离及干燥
2表示滤饼各量，因为滤饼和滤布是串联的，过滤面积相等，
在同一时间内通过滤布和滤饼的滤液体积也相等，故二者的过 滤速度相等。因此有：
1 2 ＝ ＝ 1h1 2 h 2
（6.25）
△p1和△ p2分别为滤布和滤饼两侧的压力差，总压差为：
p p1 p2 ( 1h1 2h2 )
第六章 分
1
离
2
4
3
图6.6 水力旋流器 1-溢流管；2-筒体； 3-底流管；4-进料管
第六章 分
（1）构造和原理
离
水力旋流器的构造和工作原理示意图如图6.6所示。筒体2 的上部为圆柱形、下部为圆锥体，中间插入溢流管1。在筒体
的上部，沿圆柱的切线方向有进料管4，圆柱形的出口为底流 管3。料浆在压力的作用下经进料管沿切线方向进入筒体，在 筒体中料浆作旋转运动，其中的固体颗粒在离心力的作用下除 随料浆一起旋转运动外，还沿半径方向发生离心沉降，粗颗粒 的沉降速度大，很快即到达筒体内壁并沿内壁下落至圆锥部分， 最后从底流管排出，称为沉砂。细颗粒的沉降速度小，它们尚 未接近筒壁仍处于筒体的中心附近时即被后来的料浆所排挤， 被迫上升到溢流管排出，称为溢流。如此粗细颗粒分别从底流 和溢流流出收集，从而实现了固液分离。
dV pA 所以，过滤速度为 ： dt 1h1 2 h2
式（6.27）称为过滤的基本方程式。
（6.26） （6.27）
第六章 分
离
过滤操作有两种不同的典型方式：一是恒压过滤，即在过
滤过程中压力差保持不变；一是恒速过滤，即在过滤过程中过
滤速度保持不变。 恒压过滤时，令 V / A ，推导可得：
0.5d0＜di＜do
（6.20）
各章问答题
化工原理各章问答题第1章流体流动1. 什么是流体稳定流动，什么是流体流动的连续性方程，它是如何得到的，能够解决什么问题？2. 什么叫化工单元操作？常用的化工单元操作有哪些？3. 在相同管径的两条园形管道中，同时分别流动着油和清水（μ油＞μ水），若雷诺数相同，且密度相近，试判断油速大还是水速大？为什么？4. 何谓层流流动？何谓湍流流动？用什么量来区分它们？5. 输送相同体积的水和油，哪一种能耗较大，为什么？6. 何为等压面，构成等压面的条件是什么？7. 流体流动阻力有几种表现形式，产生阻力的主要原因是什么？应分别如何计算？8. 一定量的液体在园形直管内作稳定连续滞流流动。
若管长及液体的物性不变，而管径减至原来的一半，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍？9. 何为绝对压力、表压力、真空度，它们的关系为何？10.何为流体静力学基本方程，其适用的条件是什么，由流体静力学基本方程可以得到什么结论？11.何为机械能衡算方程，应用时应注意什么？12.何为牛顿粘性定律，何为粘度，其意义为何，温度对粘度如何影响？13.试根据莫狄磨擦系数图的4个区域，讨论各个区域影响磨擦系数的因素14.根据流体力学原理(柏努利方程)制作的几种流量计有哪几种？第2章流体输送机械1. 离心泵起动时，为什么要把出口阀关闭？2. 离心泵为什么会出现气蚀现象？3. 何谓离心泵的“气缚”和“气蚀”现象，它们对泵的操作有何危害？应如何防止？4. 原用以输送水的离心泵，现改用来输送相对密度为1.2的水溶液（而其粘度与水相近）。
若管路布局不变，泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变，试说明泵的流量、扬程、出口处压力表的读数和轴功率有何变化？5. 何为离心泵的性能曲线，它们是在什么条件下绘制得到的？6. 现想测定某一离心泵的性能曲线，将此泵装在不同的管路上进行测试时，所得性能曲线是否一样？为什么？7. 当离心泵启动后不吸液，其原因主要有哪些？8. 按图写出离心泵开泵及停泵操作程序。
天然气过滤分离器-课件ppt课件
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13
管道中单个颗粒的受力分析
• 浮力 • 重力 • 曳力
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14
颗粒相粒度分布测定方法
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15
Coulter 粒度分析仪
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16
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17
入口处气体含尘粒径分布
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19
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20
等动采样方法
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21
等动采样 优点： 1.方法可靠， 2.数据重复性 好， 3.投资少。
缺点： 1. 操作复杂， 2.安全性差。
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多管旋风分离器
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67
多管旋风分离器
1. 导叶式旋风管 2. 切流式旋风管
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多管干式除尘器
• 目前单管直径有50、100和150mm • 进口速度一般为10～20 m/s • 上部采用导向叶片；下部采用排尘底板
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98
烧结金属粉末多孔材料
侧面
正面
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99
烧结金属纤维多孔材料
侧面
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正面
100
烧结金属丝网多孔材料
侧面
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正面
101
常用过滤材料
• 方形网格金属线织物 • 缠绕的金属线毡 • 烧结金属丝网 • 金属粉末冶金 • 金属膜过滤材料 • 压制纸－植物纤维 • 玻璃纤维滤芯（金属支架)
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102
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103
过滤器分类
• 一次性过滤材料 • 连续再生过滤器－反洗和反吹
制药分离工程习题册
制药分离工程习题册第1章绪论1-1 分离技术在制药过程中的任务和作用是什么？1-2 与化工分离过程相比，制药分离过程有哪些特点？ 1-3 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。
1-4 根据过程的原理，分离过程共分为几大类？1-5 分离过程所基于的被分离物质的分子特性差异、以及热力学和传递特性包括哪些？ 1-6 针对分离任务，决定选用哪一种分离技术时需考虑的主要因素有哪些？ 1-7 试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的8种分离技术。
1-8 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中，最容易放大的是哪一种？最不容易放大的又是哪一种？1-9 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中，技术成熟度最高的是哪一种？最低的又是哪一种？1-10 试说明选择分离方法的步骤。
第2章精馏技术 2-1 精馏技术在制药过程中主要应用于哪些方面？2-2 为什么制药过程中主要采用间歇精馏方式？ 2-3 与连续精馏相比，间歇精馏有哪些优点？2-4 试分析简单蒸馏和精馏的相同点和不同点，并说明各自的适用场合。
2-5 什么是间歇精馏的一次收率和总收率？这两个值在什么情况下相等？ 2-6 试比较间歇共沸精馏和间歇萃取精馏的优缺点。
2-7 试比较萃取精馏和加盐精馏的优缺点。
2-8 试说明间歇变压精馏的操作方法。
2-9 为什么塔顶存液量的增大会使间歇精馏的操作时间变长？2-10 试说明间歇精馏操作过程中塔顶温度和塔釜温度的变化规律。
2-11 水蒸汽蒸馏的应用条件是什么？ 2-12 已知某理想气体的分子直径为9×10-9米，试求操作压力为1帕，操作温度为100℃时，该物质在平衡条件下的分子平均自程？ 2-13 求水在100℃进行分子蒸馏时，理想情况下的蒸发速率。
2-14 理论塔板数为20的间歇精馏塔分离二组元混合物，轻组分A含量%，重组分B含量%。
采用恒回流比操作，回流比为。
组分A和组分 B的相对挥发度为。
旋风分离器参数
旋风分离器参数旋风分离器是一种广泛应用于工业生产中的气固分离设备，主要用于处理含有固体颗粒的气流。
它的工作原理是利用离心力将颗粒从气流中分离出来，从而实现气固分离的目的。
旋风分离器的结构简单、操作方便、处理能力大，因此在很多领域都有广泛的应用。
本文将对旋风分离器的参数进行详细介绍。
1. 入口速度：旋风分离器的入口速度是指气体进入旋风分离器的速度，通常用符号u表示。
入口速度的大小直接影响到旋风分离器的分离效果和处理能力。
一般来说，入口速度越大，离心力越大，颗粒分离效果越好。
但是，入口速度过大会导致气体在旋风分离器内的停留时间过短，从而影响分离效果。
因此，需要根据实际情况选择合适的入口速度。
2. 颗粒粒径：旋风分离器可以处理的颗粒粒径范围较广，但不同粒径的颗粒对旋风分离器的分离效果有很大影响。
一般来说，颗粒粒径越大，离心力越大，分离效果越好。
但是，颗粒粒径过大会导致颗粒在旋风分离器内的运动轨迹不稳定，从而影响分离效果。
因此，需要根据实际情况选择合适的颗粒粒径。
3. 气体流量：旋风分离器的气体流量是指单位时间内通过旋风分离器的气体体积，通常用符号Q表示。
气体流量的大小直接影响到旋风分离器的处理能力和分离效果。
一般来说，气体流量越大，处理能力越强，但同时离心力也会增大，导致颗粒分离效果变差。
因此，需要根据实际情况选择合适的气体流量。
4. 旋风分离器直径：旋风分离器的直径是指旋风分离器内腔的直径，通常用符号D表示。
旋风分离器直径的大小直接影响到旋风分离器的处理能力和分离效果。
一般来说，旋风分离器直径越大，处理能力越强，但同时设备的体积和重量也会增大。
因此，需要根据实际情况选择合适的旋风分离器直径。
5. 旋风分离器高度：旋风分离器的高度是指旋风分离器内腔的高度，通常用符号H表示。
旋风分离器高度的大小直接影响到旋风分离器的处理能力和分离效果。
一般来说，旋风分离器高度越大，处理能力越强，但同时设备的体积和重量也会增大。
环境工程原理知识点总结
环境工程原理知识点总结第II篇思考题第一章绪论1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？3. 简述土壤污染治理的技术体系。
4. 简述废物资源化的技术体系。
5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。
6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。
试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。
4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。
5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？第二节质量衡算1. 进行质量衡算的三个要素是什么？2. 简述稳态系统和非稳态系统的特征。
3. 质量衡算的基本关系是什么？4. 以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？5. 对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？第三节能量衡算1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？2．什么是封闭系统和开放系统？3．简述热量衡算方程的涵义。
4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程1．用圆管道输送水，流量增加1倍，若流速不变或管径不变，则管径或流速如何变化？2．当布水孔板的开孔率为30％时，流过布水孔的流速增加多少？3．拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系，试简述这种关系，并说明该方程的适用条件。
CH6 第六章 蒸馏、蒸发(浓缩)与干燥
中药药剂学
中药药剂学
3、薄膜蒸发 含义：使液体在蒸发时形成薄膜增加气化表面进行 蒸发的方法。 特点：
• 浓缩速度快，受热时间短； • 不受液体静压和过热影响，成分不易被破坏； • 能连续操作，可在常压或减压下进行； • 能回收溶剂 。
中药药剂学
进行方式： 1 、使液膜快速流过加热面进行蒸发。
药液变稠后易粘附在加热面上，加大热阻，影响 蒸发，故较少使用。 2 、使药液剧烈地腾产生大量泡沫。
负压抽出
中药药剂学
设备：喷雾器是关键组成部分。影响产品的 质量和能量消耗。 常用喷雾器：压力式喷雾器；气流式喷雾器； 离心式喷雾器。
中药药剂学
1）压力式喷雾器：较普遍。适用于粘性药液。动力 消耗量小。 由高压液泵将料液加压后通入喷嘴，喷嘴内有 螺旋室，料液在其中高速旋转后从出口的小孔处呈 雾状喷出。
中药药剂学
第六章 蒸馏、蒸发（浓 缩）与干燥
中药药剂学 第一节 蒸馏与蒸发 第二节 干燥
中药药剂学
第一节 蒸馏与蒸发(浓缩)
1、蒸馏的目的：在于分离，并获得易挥发的液体。 用途：一有机溶剂浸提药材浸提液的溶媒回收。
2、蒸发的目的：在于除去易挥发的液体，从而获 得浓缩的产物。 用途：药材浸提液的浓缩。
特点：适于浓缩药液、粘性液体，产品呈薄片状， 易于粉碎。
设备分单鼓式和双鼓式两种。
中药药剂学
中药药剂学
中药药剂学
（二）烘干法（气流干燥） 烘干法是将湿物料摊放在烘盘内，利用热的干
燥气流使湿物料水分气化进行干燥的方法。 物料静止，干燥速度较慢。
1）烘箱 适用于各类物料的干燥或干热灭菌。 将自然气流改为强制气流—装备鼓风装置,可获
厚度薄，传热系数高，设备体积小，蒸发强度大，浓 缩比高，物料受热时间短(约1s)，浓缩时不易起泡和 结垢．蒸发室便于拆洗等优点。 缺点：结构复杂．价格较高 。
陶瓷工艺学第六章坯、釉料制备
按粉碎后物料块度可分为粗碎（破碎后物料块度 直径≤40~50mm）、中碎（粉碎后物料块度 ≤0.5mm ）、细碎（粉碎后物料块度或粒度 ≤0.06mm ）。
粉碎的方法
(a)挤压，(b)劈裂，(c)折断，(d)磨剥， (e)冲击。 挤压需力较大，而劈裂和折断需力较小。
粉碎比(Crushing ratio)的概念
2、坯料的品质要求
为了保证产品品质和满足成形的工艺要求，坯料应
具备下述基本条件： ①配方准确。可以从两个方面来控制：准确称料（应 除去原料中水分，按绝干料计）；加工过程中避免杂 质混入。 ②组分均匀。坯料中的主要原料、水分、添加剂等都 应均匀分布。 ③细度合理。各组分的颗粒应达到一定细度，并具有 合理的粒度分布。 ④气孔少。空气的存在对产品品质和成形都有不利的 影响，应尽量减少其含量。
二、注浆坯料制备
注浆坯料制备的工艺流程和塑性坯料制备基本相似。
水 原料干粉 电解质 称重 配料 湿法 球磨
送成型
搅拌 陈腐
过筛 除铁
三、干压坯料制备
干压坯料含水率低、对原料可塑性要求不高，但要
求具有较好的流动性。而粉状体的流动性不好将难
以压实，因此要使粉状体具有流动性，必须采取工
艺措施造粒。
6、收缩率
坯料的收缩率举例如下：
界牌瓷厂坯料的收缩率：干燥线收缩4%，烧 成线收缩12.8%，总收缩15.6%。
唐山地区瓷厂坯料的收缩率：干燥线收缩 4%， 烧成线收缩10.0%，总收缩13.6%。 景德镇地区瓷厂坯料的收缩率：干燥线收缩 7.5%，烧成线收缩12.8%，总收缩19.3%。
收缩率可通过瘠性物料和塑性物料相对含量来调
硬质、软质原料先后入磨法 先将难磨料（硬质料）入球磨，粉磨一段时间， 然后加入易磨料（软质） 优点：球磨效率高。
陈敏恒化工原理课后思考题答案
/第一章流体流动问题1. 什么是连续性假定质点的含义是什么有什么条件答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。
问题3. 粘性的物理本质是什么为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降答3．分子间的引力和分子的热运动。
\通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
问题4. 静压强有什么特性答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。
问题5. 图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10-3m2，水和容器总重10N。
(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)；(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少哪一侧的压力大为什么题5附图题6附图%答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2）内部压强p=ρgh=1000××=；外部压强p=F/A=10/=<内部压强。
因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R1、R2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R1与R2有何变化(说明理由)答6．容器A的液体势能下降，使它与容器B的液体势能差减小，从而R2减小。
R1不变，因为该U形管两边同时降低，势能差不变。
《大气污染控制工程》教案 第六章
第六章 除尘装置从气体中去除或捕集固态或液态微粒的设备称为除尘装置或除尘器。
根据主要除尘机理，目前常用的除尘器可分为：(1)机械式除尘器；(2)电除尘器；(3)袋式除尘器(4)湿式除尘器等。
近年来为提高对微粒的捕集效率，陆续出现了综合几种除尘机制的一些新型除尘器，如通量力／冷凝(FF ／C)洗涤器，高梯度磁分离器、荷电袋式过滤器、荷电液滴洗涤器等。
下面分别介绍几种常用除尘装置的工作原理。
第一节 机械式除尘器机械式除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。
一、重力沉降室重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘起置，它的结构如图6－1所示。
含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低．使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。
设计重力沉降室的模式有层流式和湍流式两种。
图6－1 简单的重力沉降室1．层流式重力沉降室沉降室设计的简单模式的假定是在沉降室内气流为校塞流，流动状态保持在层流范围内，颗粒均匀地分布在烟气中。
粒子的运动内两种速度组成。
在垂直方向，忽略气体的浮力，仅在重力和气体阻力的作用下，每个粒子以其沉降速度独立沉降，在烟气流动方向，粒子和气流具有相同的速度。
图6—2是这种沉降室纵截面的示意图。
图6－2 层流式重力沉降室纵断面图假定粒子沉降运动处于斯托克斯区域，则重力沉降室能100％捕集的最小粒子直径为2.湍流式重力沉降室重力沉降室设计的另一种模式是假定沉降室中气流为湍流状态，在垂直于气流方向的每个横断面上粒子完全混合，即各种粒径的粒子都均匀分布于气流中。
图6－3为湍流式重力沉降室内粒子分离示意图。
图6－3 湍流式重力沉降室粒子分离示意图降低沉降室内气体流速，降低沉降室高度和增加沉降室长度，可提高粉尘的沉降效率。
为提高沉降室沉降效率和容积利用率，从降低高度出发，出现了设有多成水平隔板的多层沉降室；从增大长度出发，设计出带有多块垂直挡板的沉降室。
旋风分离器的设计
旋风分离器的设计姓名：顾一苇班级：食工0801指导老师：刘茹设计成绩：华中农业大学食品科学与技术学院食品科学与工程专业2011年1月14日目录第一章、设计任务要求与设计条件 (3)第二章、旋风分离器的结构和操作 (4)第三章、旋风分离器的性能参数 (6)第四章、影响旋风分离器性能的因素 (8)第五章、最优类型的计算 (11)第六章、旋风分离器尺寸说明 (19)附录1、参考文献 (20)任务要求1.除尘器外筒体直径、进口风速及阻力的计算2.旋风分离器的选型3.旋风分离器设计说明书的编写4.旋风分离器三视图的绘制5.时间安排：2周6.提交材料含纸质版和电子版设计条件风量：900m3/h ；允许压强降：1460Pa旋风分离器类型：标准型（XLT型、XLP型、扩散式）含尘气体的参数：气体密度：1.1 kg/m3粘度：1.6×10-5Pa·s颗粒密度：1200 kg/m3颗粒直径：6μm旋风分离器的结构和操作原理：含尘气体从圆筒上部长方形切线进口进入,沿圆筒内壁作旋转流动。
颗粒的离心力较大，被甩向外层，气流在内层。
气固得以分离。
在圆锥部分，旋转半径缩小而切向速度增大，气流与颗粒作下螺旋运动。
在圆锥的底部附近，气流转为上升旋转运动，最后由上部出口管排出；固相沿内壁落入灰斗。
旋风分离器不适用于处理粘度较大，湿含量较高及腐蚀性较大的粉尘，气量的波动对除尘效果及设备阻力影响较大。
旋风分离器结构简单，造价低廉，无运动部件，操作范围广，不受温度、压力限制，分离效率高。
一般用于除去直径5um以上的尘粒，也可分离雾沫。
对于直径在5um以下的烟尘，一般旋风分离器效率已不高，需用袋滤器或湿法捕集。
其最大缺点是阻力大、易磨损。
离性能和气体经过旋风分离器的压强降。
①分离性能分离性能的好坏常用理论上可以完全分离下来的最小颗粒尺寸：临界粒径dc及分离效率η表示。
A：临界粒径dc：指旋风分离器能100%除去的最小颗粒直径。
思考题——精选推荐
思考题和练习题第1章绪论1-1 简述制药工业发展史1-2 分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义1-3 分离技术在制药过程中的任务和作用是什么？1-4 与化工分离过程相比，制药分离过程有哪些特点？1-5 试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。
1-6 举例说明制药分离过程原理与分类。
1-7 机械分离和传质分离的原理与区别是什么？1-8 分离过程所基于的被分离物质的分子特性差异、以及热力学和传递特性包括哪些？1-9 对特定目标产物选择最佳分离方案时需要考虑哪些因素？1-10 试按照过程放大从易到难的顺序，列出常用的8种分离技术。
1-11 结晶、膜分离和吸附三种分离技术中，最容易放大的是哪一种？最不容易放大的又是哪一种？1-12 吸附、膜分离和离子交换三种分离技术中，技术成熟度最高的是哪一种？最低的又是哪一种？1-13工业上常用的传质分离过程包括哪两类？举例说明它们的特点。
第2章固液萃取（浸取）2-1 简述植物药材的浸取过程的几个阶段？2-2 试结合固液提取速率公式说明提高固液提取速率的措施包括哪些？2-3 试根据浸出的总传质系数公式说明各项的物理意义？植物性药材总传质系数都与哪些因素有关？2-4 选择浸取溶剂的基本原则有哪些？试对常用的水与乙醇溶剂的适用范围进行说明。
2-5 单级浸取和多级逆流浸取计算程序有何不同？如何计算各自的浸出量和浸出率？2-6 固-液浸取工艺方法都有哪些？各用什么设备？2-7 影响浸取的主要因素有哪些？2-8 简述超声协助浸取的作用原理及影响因素2-9 简述微波协助浸取的作用原理及影响因素2-10 试结合固液提取速率公式说明提高固液提取速率的措施应包括哪些？并说明浸取的总传质系数公式中各项的物理意义。
2-11 试根据索氏提取法工艺流程图写出应用该法进行中药提取的操作步骤。
2-12 含浸出物质25%的药材50kg，第一级溶剂加入量与药材量之比为3：1，其它各级溶剂的新加入量与药材量之比为4：1，求浸取第一次和浸取4次后药材中所剩余的可浸出物质的量，设药材中所剩余的溶剂量等于其本身的重量。
食工原理课后习题答案第3-6章
第三章3-1试求粒度为50m的某谷物的粉粒在20℃和100℃的常压空气中的沉降速度。
并分析其计算结果。
已知该谷物的密度p=1480kg/m3。
-5Pa.s=1.205kg/m3解：（1）=1.81×10u t=(50×10-6)2×(1480-1.205)9.×81/(181×.81×10-5)=0.111m/s-6-5)=0.37<1Ret=0.111×50×10×1.205/(1.8110×（2）=2.19×10-5Pa.s=0.946kg/m3ut=(50×10-6)2×(1480-0.946)9.×81/(182×.19×10-5)=0.092m/s-6-5Ret=0.092×50×10×0.946/(2.1910×)=0.199<13-2密度为1850kg/m 3的微粒，在20℃的水中按斯托克斯定律沉降，问直径相差一倍的微粒，其沉降速度相差多少？2u t’=4u t解：u t’/u t=(d’/d)3的某球形豆制品颗粒在15℃水中的沉降速度为2.8mm/s，求此豆制品颗3-3已测得密度为1100kg/m粒的直径。
18u180.001150.00284解：2.4310mtd()g(11001000)9.81p-4Re t=2.43×10×0.0028×1000/0.00115=0.59<13的糖蜜的粘度。
该粘度计由一光滑钢球和玻璃筒组3-4用落球粘度计测定20℃时密度为1400kg/m3成，如附图所示。
试验测得密度为7900kg/m，直径为0.2mm的钢球在盛有此糖蜜的玻璃筒中的沉降速度为10.2mm/s，问此糖蜜的粘度为多少？2(p-)g/18ut=(2×10-4)2×(7900-1400)9×.81/(181×0.2×10-3)=0.0139Pa.s解：=d-4-3Re t=2×10×10.2×10×1400/0.0139=0.2055<13-5一矩形降尘室，长10m，宽5m，其中有20块隔板，隔板间的距离为0.1m，用以分离含尘气体中的微粒，微粒的密度是2500kg/m3，微粒中最小粒径为10m，气体的粘度为0.0218cP，密度为3。
环境工程原理思考题
环境工程原理思考题第一章绪论1.“环境工程学”的主要研究对象是什么2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法它们的技术原理是什么3. 简述土壤污染治理的技术体系。
4. 简述废物资源化的技术体系。
5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。
6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。
试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量1．什么是换算因数英尺和米的换算因素是多少2．什么是量纲和无量纲准数单位和量纲的区别是什么3．质量分数和质量比的区别和关系如何试举出质量比的应用实例。
4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。
5．平均速度的涵义是什么用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少第二节质量衡算1.进行质量衡算的三个要素是什么2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。
3.质量衡算的基本关系是什么4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示第三节能量衡算1．物质的总能量由哪几部分组成系统内部能量的变化与环境的关系如何2．什么是封闭系统和开放系统3．简述热量衡算方程的涵义。
4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程1．用圆管道输送水，流量增加1倍，若流速不变或管径不变，则管径或流速如何变化2．当布水孔板的开孔率为30％时，流过布水孔的流速增加多少3．拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系，试简述这种关系，并说明该方程的适用条件。
4．在管流系统中，机械能的损耗转变为什么形式的能量其宏观的表现形式是什么5．对于实际流体，流动过程中若无外功加入，则流体将向哪个方向流动6．如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率第二节流体流动的内摩擦力1.简述层流和湍流的流态特征。
环境工程原理第06章沉降.
（2）沉淀池或降尘室工作过程
含尘气体
l
含悬浮物液体 dc
ui
净化气体
b 净化液体 h
最高点颗粒沉降至池底时间 ： t 沉
h ut
流体通过降尘室时间:
t停
l ui
V qV
为满足除尘或悬浮物要求， t停 t沉，即：
lh ui ut
—降尘室使颗粒沉降的条件
qV
Vut h
utlb
——降尘室生产能力
第二篇 分离过程原理
教学要求： 1.要求掌握机械分离和传质分离的基本原理 2.能够进行分离工艺过程的基本计算
第II篇 分离过程原理
在环境污染防治领域，对水体、空气、土壤进行 净化以及从固体废弃物中回收有用物质都涉及混合物 分离问题。分离就是将污染物与污染介质或其他污染 物分离，达到去除污染物或回收利用的目的。
1、沉降分离的一般原理：
将含有颗粒物的流体(水或气体)置于某种力场 (重力场、离心力场、电场或惯性场等)中，使颗粒 物与连续相流体发生相对运动，沉降到器壁、器底 或其他沉积表面，从而实现颗粒物与流体分离。
2、沉降类型
沉降类型 重力沉降 离心沉降 电沉降 惯性沉降 扩散沉降
作用力 重力 离心力 电场力 惯性力 热运动
K
dp3(p )g 2
2、根据K选择合适公式计算ut：
K36
层流区ut： d2(1p8)g
K36~3.3105 过渡区ut： 0.27 dp(p)gRe0p.6
K3.3105
湍流区ut： 1.74
dp(p )g
【例 6.2.1】求直径为 40 m，密度为 2700kg/m3 的固体颗粒在 20℃ 的常压空气中的自由沉降速度。已知 20℃，常压状态下空气密度为 1.205 kg/m3，黏度为 1.81×10-5Pa·s。 解：（1）试差法
第六章药材的粉碎、筛析、混合
1.药筛种类
1）编织筛：筛网由铜丝、铁丝、不锈钢丝、 尼龙丝、马鬃或竹丝编织而成。
编织筛在使用时筛线易移位，故常将金属 筛线在交叉处压扁固定。
2）冲眼筛：在金属板上冲压出圆形或多角形 的筛孔，常用于粉碎过筛联动的机械中分档。
2.规格 1）筛号：按中国药典，共规定9种筛号 1号筛：筛孔内径最大 9号筛：筛孔内径最小。 2）目：制药工业上常用目数来表示筛号及粉末 粗细。 以每英寸(2．54cm)长度有多少孔来表示。 目数越大，粉末越细 筛号与目的对应关系P64 ：
开路粉碎的定义
开路粉碎的特点
干法粉碎与湿法粉碎
干法粉碎的定义
将药物经过适当的干燥处 理，使药物中的水分含量降低 至一定限度再行粉碎的方法。
单独粉碎和混合粉碎
单独粉碎适用范围
氧化性与还原性必须单独 粉碎贵重药物、毒性与刺激性 药物。 两种或两种以上的物料同 时粉碎的操作。 避免粘性物料或热塑性物料 的粘壁或粉粒间的聚集
四、过筛与离析的器械P65 1.过筛器械与应用
1）手摇筛 系编织筛网.按照筛号大小依次叠成套(亦称套 筛)。最粗号在顶上，其上面加盖，最细号在底下．套 在接受器上. 应用：小量生产，毒性、刺激性或质轻的药粉。
2）振动筛粉机 又称筛箱，利用偏 心轮对连杆所产生 的往复振动筛选粉 末。 适用：无粘性的植 物药，毒性、刺激 性、易风化潮解药 物。
3.混合原则:
(1)组分比例悬殊时-- 等量递增法
(2)组分密度悬殊时—底轻上重:将密度小者先 放于研钵内，再加密度大者等量研匀。 (3)其它:组分色泽悬殊时--打底套色法 粒子性质与含水量等 电荷：摩擦产生，加入表面活性剂消除。
4.混合方法 研磨混合 搅拌混合 过筛混合。 研磨混合法在药房制剂与调剂工 作中常用。此法混合原则如下 ：
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集气筒
烟气出口
烟气入口
分离单管 隔热耐磨单层衬里 吊筒
集尘室
6.3 旋风分离器内气固两相流动规律
颗粒的分离是在含尘气流在分离器中的运动过程中实现的， 因此，分离器内气固两相的流动分布规律是决定分离性能的主 要因素 。
6.3.1 旋风分离器内气相流动规律
(1) 三维气流速度方向的定义
R
θ
C(dp)/Ci(dp)
1.20 1.00 0.80 0.60 0.40
dp=3μm dp=5μm dp＝8μm dp＝12μm dp＝16μm
0.20
0.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 r/R
图5－5 主要分离空间内颗粒粒级浓度沿径向分布(z=225)
(1) 分离器内颗粒浓度分布－沿壁面条带形螺旋线状分布
6.3.2 旋风分离器内固相流动分布规律
(2) 分离器内颗粒浓度分布－沿径向外高内低
6.3.2 旋风分离器内固相流动分布规律
(2) 分离器内颗粒浓度分布－沿径向外高内低
密相区
密相区
密相区
稀相区
稀相区
6.3.2 旋风分离器内固相流动分布规律
6.3.2 旋风分离器内固相流动分布规律
(3) CLK型(扩散型)
筒体下部为一倒锥形，并在底部装有倒置 的顶部开孔的漏斗形挡灰盘，其下沿与四壁底 圈留有齿缝。这种结构的作用是防止返回气流 将落下的粉尘重新卷起，因而提高了除尘效率， 尤其对直径10μm以下颗粒，效果更为明显，它 适用于净化颗粒浓度高的气体。
(4) CZT型(长锥型)
具有较长的锥体，一般采用锥体 长度为2.8D。体积小、用料省、除尘 效率高，适用于捕集非黏性的金属、 矿物、纤维性粉尘、刨花和木屑，特 别对纤维性的棉尘除尘效率几乎为 100%。
Qv(z) Rc
Γv (z )
z=l
6.4.4 分区理论
Dietz认为气流产生的离心力场使固相颗粒在各 区浓度各不相同，但由于流体微团脉动、迁移、固 相碰撞，弹跳等影响因素，可以认为各区横截面上 固相呈均匀分布；各区之间质量传递通过区域边界 进行，忽略交界面上浓度扩散效应，固相质量传递 的速率及方向由涡旋场及汇流场强弱共同决定。
Chapter6 旋风分离器
6.1 旋风分离器的原理
在一定的压差动力作用下将含尘气流引入分离器，通过特 殊的入口结构将含尘气流的直线运动转变为强旋转运动，利用 气固两相的密度差在离心力的作用下实现气固两相分离。
旋风分离器的分离过程
6.2 旋风分离器内主要结构型式
•按入口结构的型式分类（造旋的方式不同） 1 切流式（切向入口型式）
dc100 1.5
ro p Nvi1re ຫໍສະໝຸດ ro4N=2H/ro
从转圈理论的基本假设可以看出，由于忽略了对分离效 率有较大影响的径向速度，这种分离机理模型严重的缺点就是 对流场只见涡，不见汇，认识不全面。
6.4.2 筛分理论（平衡轨道理论）
6.4.2 筛分理论（平衡轨道理论）
筛分理论认为在旋风器内部流场中，颗粒一方面在颗粒受
荷兰Delft大学的 J.J. Derksen 于2003年采用了非定常的欧拉－ 拉格朗日湍流模型计算得到了旋 风分离器内气固两相流动规律
不同粒径大小的颗粒在旋 风分离器内的分布
6.3.2 旋风分离器内固相流动分布规律
荷兰Delft大学的 J.J. Derksen 于2003年采用了非定常的欧拉－ 拉格朗日湍流模型计算得到了旋 风分离器内气固两相流动规律
6.4.4 分区理论
(1)三区模型 Dietz于1980年首先提出了此模型理论。他将旋风分离器内
流场分为三个区域：1)入口区，即排气管入口以上环形区；2) 下行流区，即排气管入口以下环形区；3)上行流区
s-a/2
b
I
Ⅱ
Rc Rt
Rt z=0
ur(z )
z
a h H
l
Rv
v
Γw (z )
Ⅲ
Rv
Qv(z)
6.4.1 转圈理论
1932年Rosin等人假设vt就是入口气速，不随位置变化；且 分离器是一个半径为ro的圆筒, 对服从Stokes定律的颗粒有：
dc100 3
ro2 re2 2rop Nvi
N＝4
6.4.1 转圈理论
Davies假设气流是自由涡运动，vt =vi(ro /ri)，得 ：
6.4.4 分区理论
(2) 四区模型－Mothes(1984) ra* r1
Γ0
0r
I
z
Γ1 (z)
Γ1(ra* )
C1(z)
Vz 0
Γ1(z+dz)
Ⅱ
Ⅳ
Γ4 (s)
Vr(r1 )
s-a/2
l H
Γ2(ra* )
-30
实验值 -25
计算值
-20
-15
-10
-5 0
0
5
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 r (mm)
10
上行流区
下行流区
下行流区
下行流区
上行流区
(3) 气相流场的典型分布特点－径向速度
2 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 -2
激光的多普勒频差与速度的关系
6.3.1 旋风分离器内气相流动规律
(3) 气相流场的典型分布特点－整体全貌图
切向速度(实线)和径向速度(虚线)
轴向速度
Ter Linder （1949）
静压(实线)和全压(虚线)
6.3.1 旋风分离器内气相流动规律
(3) 气相流场的典型分布特点
切向速度
轴向速度
中科院柳绮年，贾复等（1978）
6.3.1 旋风分离器内气相流动规律
(2) 气流速度的测量方法 (i)五孔球探针－圆球绕流的原理
测量前在风洞内进行标定，得到五个小孔的压力 与已知来流速度大小、方向的关系；
测量时，通过测量五个小孔的压力反算出来流的 速度大小、方向。
6.3.1 旋风分离器内气相流动规律
(2) 气流速度的测量方法 (ii) 激光多普勒测速仪－激光的多普勒效应
vtc 1 /(re Fi f Hn )
Fi
4ab
/(
d
2 e
)
H n H n / re
1 0.52( 2b )0.71
6.4.2 筛分理论（平衡轨道理论）
相对于转圈理论，筛分理论考虑 了径向气流影响。但在计算过程中， 却将vr视为平均值，这与实际流场不 符。经流场测定与分析可知：旋风器 内流场中vr是沿轴向变化的，这样颗 粒所受曳力也是随之变化的，所以根 据受力分析而假想的这样一张筛网也 就仅仅是一种理想化的模型，与实际 情况有一定差距。
6.3.1 旋风分离器内气相流动规律
(3) 气相流场的典型分布特点－整体全貌图
径向速度
压力分布
中科院柳绮年，贾复等（1978）
王建军 （2000）
王建军 （2003）
Fluent数值计算结果
许伟伟 （装控03级毕业论文）
(3) 气相流场的典型分布特点－切向速度
Vtr n C 准强制涡区
60
向心流动
-4 -6 -8 -10 -12 -14
r (mm)
Vr(m/s )
Pss(mmH 2O)
(3) 气相流场的典型分布特点－静压
700 600 500 400 300 200 100
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 r (mm)
主流：－提供完成分离的主要动力
R
θ
C(dp)/Ci(dp)
1.20 1.00 0.80 0.60 0.40
dp=3μm dp=5μm dp＝8μm dp＝12μm dp＝16μm
0.20
0.00 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 r/R
图5－5 主要分离空间内颗粒粒级浓度沿径向分布(z=225)
(5) 龙卷风型
把排出气体中含尘浓度较大部分（或干净气体）以二次风的形 式再导回旋风分离器以提高除尘效率。
切流二次风 轴流二次风
(6) 多管型
单管直径小，分离效率高；多管并联处理量大 ，压降低，结构紧凑。
立式多管
(6) 多管型
卧式多管节省空间，受力结构好
烟气出口
隔热耐磨双层衬里
卧式多管
集气室 气体分配室
(2) CLP型
采用蜗壳式进气口，进气口位 置低且带有旁路分离室。含尘气体 进入筒体后随之分为两路，较大的 颗粒随向下旋转的主流气体运动， 沉到筒壁落下；细微粒则随一小部 分气体在顶部旋转聚集形成灰环， 再随气流经旁路分离室旋转向下并 沿壁面落下，提高了分离效率。
根据旁路分离室的形状不同，分 为A、B两种型式，其阻力系数 ζ=4.8～5.8。
不同时刻下颗粒在旋风分离器 内的分布
6.4 旋风分离器的分离理论
如何在给定的工艺条件和结构参数下计算（或预测）旋风 分离器的性能，是旋风分离器分离理论研究的主要内容，也是 旋风分离器设计的基础和依据。基于旋风分离器内的气流及颗 粒运动十分复杂，因此不同的研究者对颗粒的分离捕集机理作 出一些假设，从而形成各种不同的分离机理模型。
6.4.3 边界层理论
Leith与Licht认为气体对粉尘的阻力，紊流横混及尘粒的 反弹，二次扬尘等都足以保证旋风分离器任一横截面上气流中 未被捕集的粉尘得到均匀分布，即所谓径向返混是完全的。 但 在近壁处的边界层内，是层流流动，只要颗粒在离心力作用下 运动进入此边界层内，就可以被捕集分离下来。